southern blot 杂交
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一、Southern杂交问题1:电泳后发现凝胶中DNA扩散,导致结果难以确定,如何解决这一问题?解决方案:(1)在操作上:电泳时隔孔上样,电泳后要对凝胶及时处理使凝胶干燥;(2)琼脂糖的质量应该较好,尤其是不应含有内切酶,否则有时将使低拷贝数基因的杂交结果难以解释。
问题2:传统方法中转膜不完全的问题如何克服?解决方案:经典的向上转移法会使凝胶短时间内变薄,此时即使延长转移时间至24小时以上,也不能使大分子DNA良好地转移出去,因此,转膜不完全。
向下转膜法由于不需在吸水纸上增加重量,凝胶基本不变形;加之吸水纸的吸力与水受到的重力方向一致,故可以良好地完成DNA的转移,它不需要特殊的仪器,转移速度较快,转移效率高。
利用地高辛标记探针进行 Southern 杂交时,对于大于15kb的 DNA片断,转膜之前用盐酸进行脱嘌呤可以促进转膜效率, 但脱嘌呤过度可导致分子量相对较小的 DNA 被打断成过小的片段而难以和尼龙膜结合。
如果实验转膜过程中同时含有大于 15kb的DNA(通常为基因组)和小片段DNA(通常是基因组酶切产物),那么在转移的过程中倾斜容器,仅使凝胶上半部分浸泡于盐酸,这样既可以提高大片断 DNA 的转移效率,又不会打碎小片段DNA。
另外,等采用琼指糖凝胶直接杂交的方法,来解决这一难题:以转基因鼠的检测为例,实验步骤如下:1.转基因鼠的建立:以鼠乳清酸蛋白(WAP)基因5’调控区指导人G-CSF 基因为构件,建立转基因小鼠。
转基因小鼠的检测采用剪取鼠尾DNA做Southern进行鉴定。
2.琼脂糖凝胶直接杂交:(l)用BanHI(150U)对由假孕鼠产生的仔鼠剪尾提取基因组DNA10μg酶切过液,取少量电泳检查酶切完全后,上样电泳8小时,(2)将电泳槽板连同凝胶置50℃放置3小时,用镊子轻轻揭起凝胶,放于变性液(0.5MNaOH,0.5MNaCl)20分钟,转置中和液(0.5MTrisHCl,0.15MNaCl)20分钟,将胶放于玻璃板上沥干液体,室温放置30分钟。
蛋白、核酸杂交转印膜(PVDF、尼龙膜)技术介绍转印膜:用于蛋白质和核酸的转移和检验过程的微孔膜。
Southern blot:又称Southern 印迹杂交,是研究DNA 图谱的基本技术。
Northern blot:又称Northern 印迹杂交,与Southern blot 方法类似,是检测RNA的基本技术。
Western blot:又称Western 印迹杂交,与Southern blot 方法类似,是蛋白质检测分析的基本技术。
转印膜在蛋白质和核酸的转移和检测过程中应用广泛,不同的转印膜规格和参数不同,选择正确、均一稳定的转印膜对达到最佳的实验结果起到关键性的作用。
常用的转印膜对比:常用的三种转印膜:硝酸纤维素膜(NC 膜)、带正电的尼龙膜(N66膜)、聚偏氟乙烯膜(PVDF膜)。
C ob e t t er三种转印膜结合DNA或RNA的能力:带正电尼龙膜>PVDF膜>硝酸纤维素膜。
三种转印膜机械强度比较:硝酸纤维素膜较脆,易破碎,不能重复使用;尼龙膜和PVDF 膜机械强度较高,可重复使用。
带正电的尼龙膜可结合短至10bp核酸片段,因此是最理想的核酸杂交转印膜。
PVDF膜机械强度高、耐高温,是蛋白印迹最理想的转印膜。
Cobetter专为蛋白核酸杂交研发了性能优良的转印膜,Cobetter杂交转印膜的种类如下:retteboC⏹N66尼龙转印膜⏹N66尼龙带正电荷转印膜⏹PVDF疏水转印膜⏹PVDF亲水转印膜Cobetter转印膜孔径有0.45um、0.22um 两种。
CobetterN66尼龙转印膜:相比起硝酸纤维素膜而言,其机械强度高,在经历多次杂交、洗脱和标记后不易产生破损和变形,可重复使用,非常适用于核酸检测。
制模过程中通过特殊的表面改性方法嫁接了亲水性的基团,使用过程中不需要再做预润湿处理。
通过在膜表面嫁接羟基基团,改变其表面电荷性能(正电),使得其能紧密结合DNA 而降低背景,快速结合DNA。
Southern Blot印记杂交常见问题解析1、针对不同的实验材料,southern杂交实验难度有差异么?答:不同的实验材料,在进行试验过程中难度差异很大,例如玉米、小麦、葡萄的Southern杂交检测难度要比普通的材料要大。
(1)、物种本身的基因组较大(例如小麦),检测操作难度大(2)、材料本身含有高糖多酚(例如葡萄)严重影响酶切操作(3)、物种品系复杂(例如玉米),在基因组信息研究层面还不透彻。
2、核酸质量对southern杂交实验的影响答:核酸质量对实验的影响是直接的,既要求客户提供的总量足够——实验消耗(上样量),又要求保证质量——按要求准备材料。
上样量指的是基因组DNA酶切消化后,回收后的DNA片段的量。
根据不同物种的基因组大小不同,上样量也有所区别。
基因组越大,上样量越多。
例如,拟南芥大概需要3ug ,酵母3ug,人8ug,小麦15ug。
酶切消化之后不能直接上样,需要回收纯化。
回收会有损失,最多能损失一半,所以需要客户提供足够量的样品,一般要求至少20 ug的基因组DNA。
(以上上样量均为一个泳道)DNA 样品一般对 OD 值和浓度有如下要求:OD260/280=1.8~2.0,OD260/230>2.0,浓度≥100 ng/ul 。
同时,需要对 DNA 样品进行琼脂糖凝胶电泳,电泳结果显示该 DNA 样品无蛋白质和 RNA 等物质污染,无降解弥散,条带清晰。
(如图所示)3、探针设计是怎么回事,有哪些原则?答:探针就是与待测目的基因序列同源的一段地高辛标记的DNA序列,可以和酶切后的基因组片段特异性的结合。
探针设计有如下几个原则: (1)、长度适中。
探针的片段长度一般控制在300-1000bp,探针太长时会导致非特异性结合的概率增加,探针太短时,探针结合的地高辛标记物太少,会导致发光信号减弱。
(2)、特异性强。
最佳的探针序列是仅与目的基因同源,与整个基因组序列的同源片段低于30%。
southern印迹杂交名词解释Southern印迹杂交是生物学中一个重要的术语,它来源于美国生物学家Edwin Southern所发明的南方杂交技术。
这种技术通常用于DNA分子的检测与分析,在生命科学研究领域具有重要的应用价值。
1.什么是Southern印迹?Southern印迹,又称Southern blot,是一种通过琼脂糖凝胶电泳和酶解技术,将筛选出的DNA样本在膜上进行定向转移,并与特定探针杂交的技术,可以用于检测和分析目标DNA序列。
2.什么是杂交?杂交是指在DNA的两条链之间发生的配对作用。
它是生物学中基本的遗传现象,决定了每个个体的基因型和表型。
3.什么是南方杂交技术?南方杂交技术是一种高效的分子生物学技术,广泛用于分析DNA序列、检测特定基因等方面。
它利用核酸探针与目标DNA的互补配对关系,识别目标DNA序列。
在使用Southern blot技术时,DNA样品首先通过电泳将不同长度的DNA分离出来,然后将其转移到琼脂膜上。
接着,利用探针特异性杂交,标记目标DNA的特定区段。
最后,利用探针上的标记(如酶或荧光)将目标DNA区段从杂交物质中分离出来并检测,以获取样品的DNA序列和长度信息。
4. Southern印迹与Northern印迹、Western印迹有什么不同?Southern印迹用于检测已知DNA序列,与之对应的Northern印迹用于检测RNA序列,而Western印迹则是用来检测蛋白质。
三种印迹技术都是利用探针与目标分子的互补配对关系,识别目标分子,并将其从杂交物质中分离出来以便检测。
5. Southern印迹技术的应用Southern印迹技术具有广泛的应用价值。
它可以用于检测和鉴定病菌、遗传疾病、肿瘤等疾病相关基因,进行生物工程和基因工程的基因克隆和筛选,进行DNA序列测定和鉴定等。
不仅如此,该技术也可以应用于无机化学、有机化学、分析化学等领域。
总之,Southern印迹技术的出现和发展,促进了生命科学、医学和生物工程等领域的发展,也推动了DNA以及其他分子的检测和分析研究。
生物化学实验southwestern blotting实验步骤-回复生物化学实验:southwestern blotting实验步骤南方杂交(southwestern blotting)是一种用于检测DNA结合蛋白的实验技术。
在这项实验中,我们可以确定哪些蛋白与DNA结合,进而揭示它们在基因调控和细胞功能方面的作用。
下面将详细介绍southwestern blotting实验的步骤。
步骤一:制备RNA和DNA探针在进行southernwestern blotting实验之前,首先需要制备两个探针:一个用于检测特定DNA序列的DNA探针,另一个用于检测DNA结合蛋白的RNA探针。
DNA探针可以通过PCR扩增特定的DNA片段,然后用荧光标记的核苷酸或放射性同位素标记的核苷酸标记。
RNA探针则需要用逆转录酶将RNA反转录成cDNA,然后用荧光标记的核苷酸或放射性同位素标记的核苷酸标记。
步骤二:制备细胞核提取物1. 收集细胞:收集含有目标蛋白的细胞样品。
可以根据需要使用贴壁培养的细胞或悬浮培养的细胞。
2. 细胞裂解:将细胞悬液离心后,将细胞沉淀洗涤一次,然后用细胞裂解液裂解。
细胞裂解液可以根据实验要求自制,也可以购买商业提供的细胞裂解液。
3. 离心:将细胞裂解液离心,将上清转移至新离心管中。
4. 蛋白浓度检测:使用BCA或其他蛋白浓度检测试剂盒对离心上清中的蛋白质进行定量。
步骤三:SDS-PAGE凝胶电泳分离1. 准备SDS-PAGE凝胶:根据需要制备聚丙烯酰胺凝胶。
根据样品量的不同,选择不同的均聚丙烯酰胺百分比凝胶。
2. 添加样品和分子量标记物:向凝胶槽中加载约10-50微克的蛋白样品,并加入适当的分子量标记物。
3. 开始电泳:将凝胶槽放入电泳槽中,并加入足够的电泳缓冲液。
启动电泳仪,并根据需要调整电压和电流。
4. 疏水处理:电泳结束后,将凝胶浸入缓冲液中,使凝胶疏水。
步骤四:转移蛋白到NC膜1. 混合转移缓冲液:根据实验需要制备转移缓冲液。
Southern印迹杂交及其他相关印迹技术简介姜永均 (江苏省如东高级中学 226400)摘 要 Southern印迹杂交(Southern b l ot)是分子生物学领域中最常用的技术方法之一,该技术是1975年英国爱丁堡大学的E. M.Sou t h ern首创的,Sou t h ern印迹杂交故因此而得名。
后来相继出现了三个原理、过程相似,但是操作对象不同的印迹方法,缘于学界前辈的幽默分别将其称为N ort h ern b l ot、W estern blot和Eastern b l ot,这些技术的命名与发明人姓氏并没有关系。
本文简要介绍了Sou t hern印迹杂交及其相关生物技术。
关键词 Sou t hern印迹杂交 Northern印迹杂交 W estern印迹杂交 Eastern印迹杂交在近年的一些省、市中学生生物奥赛试卷中常涉及到Southern印迹、N outhern印迹、W este m印迹等分子生物学技术。
本文将Sout hern印迹杂交及其相关生物技术作一个简单介绍。
Souther n印迹杂交是进行基因组DNA特定序列定位的通用方法,是研究DNA图谱的基本技术,在遗传病诊断、DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。
Souther n印迹杂交技术1975年由英国人埃德温 迈勒 萨瑟恩(Ed w i n M ellor Southern)创建。
1977年詹姆斯 艾尔文(Ja mes A l w ine)等把此方法应用到RNA的研究方面,称作Northern印迹法。
1979年乔治 斯塔克(G eor ge Stark)等则把该方法扩展应用到单向电泳后的蛋白质分子的分析方面,被称作W estern印迹法。
1982年Re i nhart报道双向电泳后蛋白质分子的印迹分析,称之为Eastern印迹法。
目前,有人把Sou hern、Nort hern、W esther印迹法分别称作DNA印迹法、RNA印迹法和蛋白质印迹法。
Southern blot杂交鉴定(cross identification)1)取10ul待测DNA,于一定浓度的琼脂糖凝胶上进行电泳。
(20mL,1.0%凝胶,) 2) 凝胶用溴化乙锭染色,切掉凝胶四周多余部分,并在凝胶的一角作一记号, 拍照记录电泳结果(拍照时, 凝胶旁放一尺子)。
3) 杂交用胶的制备 (做以下步骤两组合一)A.将凝胶浸没入30mL 0.25mol/L HCl溶液中15min,使DNA脱嘌呤。
B.用蒸馏水短暂洗凝胶2次。
C.将凝胶浸没入30mL变性液中30min, 使凝胶变性。
D.将凝胶浸没入30mL中和液中15min使它被中和。
重复D一次。
在制备杂交用胶时准备转移的平台、膜、滤纸等(4、5)。
4) 准备DNA从凝胶向膜转移的平台5) 将1张待用尼龙膜和3张厚滤纸切成与待转移胶相同大小,并在尼龙膜一角做一标记。
另1张厚滤纸切成与凝胶相同宽度,长度(约18cm)足以达到转移液盒子的底部。
准备10 X SSC 转移液。
将待用尼龙膜用蒸馏水浸湿后,再浸入10 X SSC 转移液中。
6)安装毛细管转移装置A.将长的滤纸放在转移平台的顶部,滤纸两端达到转移盒的底部,做成虹吸桥。
B.将8 0mL转移液倒入转移盒内,并湿润滤纸。
C.将凝胶背面朝上置于滤纸搭成的桥上,凝胶与滤纸间避免有气泡。
D.用保鲜纸封住凝胶四边。
E.将浸湿的转移膜置于凝胶的上部,凝胶与膜间避免有气泡。
F.将剩下的3张滤纸小心的放在转移膜的上面,并放一叠吸水纸搭在滤纸上,再放一玻璃板,其上压一重物。
G.转移几小时或过夜(至少4小时)注意:勿使转移液干枯。
7)已转移的DNA与膜交联A.将膜放在浸有10 X SSC的厚滤纸上,有DNA的一面朝上。
B.将膜置于UV crosslinker 中,在紫外光下自动交联。
C.用蒸馏水短暂的漂洗已交联的膜,空气中干燥。
此膜可在4℃长期保存。
8)DNA探针的制备(略过)参照生产商提供的实验方法合成地高辛标记的探针。
SOUTHERN BLOTTING实验操作流程A.小麦基因组DNA的提取1)采集5g鲜嫩的小麦幼苗,将其剪成2cm左右的片段,用液氮冷冻后在研钵中将其研成粉末(研磨15min左右)。
2)将研磨好的样品转移到预冷的50ml离心管中,加入20ml预热的S buffer,颠倒混匀。
S Buffer成分100mM Tris.Cl pH8.5100mM NaCl50mM EDTA pH8.02% SDS3)于65℃水浴锅中温育1-2h,并不时轻柔混匀。
4)加入20ml(等体积的)酚/氯仿,轻柔地颠倒混匀,直至呈乳状(注意:保证混匀。
为有效除去蛋白,此步可以重复)。
5)用水平转子离心机以2000rpm的转速离心20-30min。
6)加入等体积的氯仿,轻柔地颠倒混匀,2000rpm离心20min。
7)转移上清到1个灭菌的50ml离心管中,加入0.6倍体积的异丙醇,颠倒混匀,室温放置一段时间,用玻璃勾将DNA钩出。
8)用70%的乙醇清洗DNA 2-3次后,将其挑在玻璃钩上晾干,然后溶解在5ml 1×TE中。
9)待DNA完全溶解后接入10μl RNase,于37℃恒温箱中温育1h。
10)加入等体积的酚/氯仿,轻柔颠倒混匀,以2000rpm的转速离心15min。
11)转移上清至1个灭菌的离心管中,加入等体积的氯仿,混匀,以2000rpm的转速离心15min。
12)转移上清至1个灭菌的离心管中,加入1/10 体积 3M pH 5.0的乙酸钠(终浓度为0.3M),混匀后再加入2倍体积95%的乙醇,混匀。
13)用玻璃勾将DNA钩出,然后用70%的乙醇清洗2-3次,晾干后加入1.8-2ml 1×TE溶解。
14)待DNA完全溶解后,取1μL DNA电泳,检测DNA的浓度和完整性。
15)DNA样品可以放在4℃保存备用。
B.小麦基因组DNA的酶切1)通常情况下采用下列酶进行谷类作物DNA分析。
识别6碱基序列的酶识别4碱基序列的酶Apa I Hind III Bam HI Alu I Mbo I Hha ISal I Bgl I Sst I Dde I Msp I Taq IDra I Pvu II Eco RV Hae III Rsa I Hinf IEco RI Xba I2)如果一次酶切DNA的量在10μg左右,一般采用30μL反应体系。
Sourthern 杂交
(1)DIG-DNA标记:a)取1 μg的模板DNA加入灭菌双蒸水至16 μL体积;b)将16 μL的模板DNA置于100℃水浴变性10 min,之后迅速置于冰上冷却;c)加入4 μL混匀后的DIG-High Primer,混合均匀后离心,置于37℃水浴20 h 以上;d)65℃水浴10 min终止反应。
(2)基因组DNA的酶切消化、电泳以及变性:a)用限制性内切酶酶切基因组DNA(30~60 μg),点样跑胶以较低的电压3 v/cm电泳酶切样品;c)将凝胶转移至含1.5 mol/L NaCl,0.5 mol/L NaOH的变性液中,室温轻轻振荡30 min,使凝胶中的基因组DNA变性(注意中间可以换液1次);d)倒去变性液,用去离子水清洗3次,然后加入0.5 mol/L Tris-HCl,1mol/L NaCl(pH8.0)的中和液室温轻轻摇动洗涤30 min。
(3)DNA转膜:a)将带电荷的尼龙膜漂浮于含去离子水的平皿中,直至尼龙膜完全浸湿,然后转移至碱性转膜缓冲液(0.4M NaOH, 1M NaCl)中浸没5 min;b)在水平玻璃板放一张厚的滤纸(20 cm × 20 cm)作为滤纸条,待完全湿润后,用玻璃棒轻轻滑动以赶走气泡;c)从转膜缓冲液中取出浸泡过的凝胶,置于滤纸条的中央,用玻璃棒轻轻滑动,使得凝胶与滤纸条之间没有气泡;d)用塑料薄膜封闭凝胶的边缘,确保尼龙膜的边缘不能与滤纸条接触,然后吸取转膜缓冲液将凝胶表明湿润,再将尼龙膜置于凝胶上面,确保尼龙膜与凝胶之间无气泡;e)再取两张与尼龙膜同等大小的厚的滤纸置于尼龙膜的上面,用玻璃棒轻轻滑动赶走气泡;f)剪取一叠同等大小的纸巾置于两张滤纸上,再在上面平放一玻璃板,用400 g砝码压平稳,静置转移约12~24 h,期间需要频繁更换纸巾数次;h)弃纸巾、凝胶以及滤纸,在尼龙膜上用铅笔标记加样孔的位置以及方向,然后浸没于中和缓冲液(0.5M Tris-HCl, 1M NaCl)中,达30min,注意中间换洗1次,然后在10× SSC溶液中浸泡5min;i)将尼龙膜置于1张干净的滤纸上,自然风干;j)将尼龙膜置于紫外交联仪(70000 μJ/cm2)照射,正面朝上,使得DNA 固定交联到尼龙膜上。
(4)探针杂交过程:a)将含有靶DNA的尼龙膜浸于盛有6× SSC的平皿中,直至尼龙膜自上而下完全浸湿,浸泡2 min;b)用镊子将尼龙膜放入杂交管中,确
保尼龙膜与杂交管之间无气泡;c)将适量体积的预杂交液(DIG Easy Hyb,10 mL/100cm2尼龙膜)预加热到杂交温度(37℃~42℃),然后轻轻沿着杂交管壁倒入杂交管中,拧紧管盖,放入杂交炉中(37℃~42℃)预杂交30 min(预杂交时间可以延长至2h,预杂交延长有利于降低背景);d)预杂交结束后,将DIG标记的DNA探针(约25 ng/μL DIG Easy Hyb)在沸水浴中变性5 min,并迅速放到冰上冷却;e)将变性的探针加入预热的DIG Easy Hyb(3.5 mL/100 cm2尼龙膜)中混匀,并避免泡沫形成;f)倒掉预杂交液并加入探针/杂交液混合液,于42℃温浴过夜;g)含有DIG标记的DNA探针的DIG Easy Hyb保存于-20℃,可以重复使用几次,但在使用之前必须置于68℃条件下变性10 min;h)杂交结束后,在42℃下,用足量的2× SSC,0.2% SDS混合液洗膜2次,每次5 min;i)在68℃下,用68℃预热过的0.5× SSC,0.1% SDS混合液洗膜2次,每次15 min。
(5)免疫显色:a)15~25℃,转移至100 mL Washing buffer中,摇动温浴l~5 min;b)15~25 ℃,浸没于l00 mL Blocking solution 中,摇动温浴30 min;c)15~25℃,浸没于20 mL Antibody solution 中,摇动温浴30 min;d)15~25 ℃,用l00 mL Washing buffer 洗膜2 次,每次15 min;e)15~25℃,浸于20 mL Deteetion buffer中平衡2~5 min;f)将膜表面的水分吸干后,在膜的正面加入1 ml CSPD(via 5),并使液体均匀覆盖膜的表面,之后用保鲜膜包裹,尽量避免气泡,在黑暗孵育10 分钟,用LAS4000 化学发光成像系统自动曝光并保
存照片。